无糖型奶茶饮料生产工艺研究

无糖型奶茶饮料生产工艺研究

绿茶是中国南方（特别是广东、广东、福建、海南等地）和台湾具有地方特色的传统健康食品。由于水土、气候和饮食习惯等原因,这些地区的人们通过饮用凉茶来清除体内积聚的热气和潮湿。民间饮用凉茶的传统由来己久,现代人也把凉茶作为日常生活里的养生饮料。本试验以药食两用的金银花、红枣、胖大海、枸杞、菊花等为原料研制无糖凉茶。1材料和方法1.1糖糖、柠檬酸、卡拉胶金银花:产于湖南郴州;胖大海、菊花、枸杞、红枣:上海雷允上药业有限公司。果胶酶(pp-1):天津市利华酶制剂技术有限公司;木糖醇:禹城福田药业有限公司;AK糖:张家港浩波公司;三氯蔗糖:湖州市菱湖新望化学有限公司;柠檬酸、柠檬酸钠市售食用级;果胶(低甲氧基)、卡拉胶(ι-型):上海拓威贸易有限公司;二氧化氯:山东山大华特科技股份有限公司。1.2仪器、试药与仪器WZS-180浊度仪:上海雷磁仪器厂;2WAJ阿贝折光仪:上海光学仪器厂;DELTA320PH计:METTLER;754pc型分光光度计:上海光谱仪器有限公司;COOLSPIN离心机:MSC;GQ150管式离心机:辽阳银轩制药机械有限公司;赛多利斯电子天平;ZT60-600蠕动泵:保定兰格恒流泵有限公司;微孔过滤器:上海亚东核级树脂有限公司;Φ8μm、Φ3μm、Φ0.45μm醋酸纤维素微孔滤膜:上海亚东核级树脂有限公司;恒温水浴锅;SHZ-DM真空水循环真空泵:巩义市矛华仪器有限责任公司。1.3测量pH测定:DELTA320型pH计测定;可溶性固形物测定:2WAJ型阿贝折光仪测定;浑浊度测定:WZS-180型浊度仪测定。1.4生产工艺与操作要点1.4.1生产工艺1.4.2操作要点1.4.2.1水质在凉茶饮料中,水是主要的组成部分,水中的金属离子对凉茶浸提液的颜色及滋味都会产生较大影响。因此浸提用水必须进行去离子处理。1.4.2.中草药配比的选择,可以改善茶汤饮料的沉淀中草药预处理:将各中草药材中的杂质剔除,切碎成(20~30)mm备用。这样既可以有效提高浸提率,又可以改善凉茶饮料的混浊沉淀情况。中草药配比为金银花∶红枣∶胖大海∶枸杞∶菊花=40∶20∶3∶2:2。浸提:将预处理后的中草药,加入30倍纯水,保持75℃,缓慢搅拌60min,纱布过滤取汁;滤渣加30倍纯水,按同样方法浸提过滤取汁;残渣经离心机离心甩干取汁,合并浸提液备用。1.4.2.温度2.5加入用纯净水溶解好的柠檬酸,调整料液pH值在4.4~4.5,保持温度45~50℃。再加入用纯净水溶解好的果胶酶,果胶酶的添加量为中草药原料量的0.1%,恒温酶解2h后加热至80℃保持10min灭酶。1.4.2.4离心料液酶解后,2800r/min离心30min,除去残渣。1.4.2.5过滤离心好的料液依次经微孔过滤装置(φ8μm、φ3μm、φ0.45μm)微滤。1.4.2.调整ph值按试验确定的最佳配方加入果胶、木糖醇、三氯蔗糖、AK糖、纯水,用溶解好的柠檬酸钠调整pH值至5.0~5.2,充分混合调配。加热至80℃等待灌装。1.4.2.7洗衣粉、包装和粘合剂空罐用消毒水冲淋(200mg/kg有效氯)、80℃热水冲淋两遍,再进入罐装机趁热罐装封口。1.4.2.8.消毒封口后的饮料及时高压灭菌(121℃,15min),确保达到商业无菌的要求。1.4.2.9冷却反压冷却至中心温度40℃以下即为成品。2结果与分析2.1各因素组合验证试验在浸提2次的条件下,通过各单因素实验后,选取浸提温度、浸提时间、料水比为影响凉茶浸提效果的主要因素,进行L9(34)正交试验。由表1可知:各因素的主次顺序是:温度A>时间B>料水比C,最优因素组合为A3B3C3,即温度75℃、浸提时间3h、料水比1∶30。该组合未在表1中出现,故按该组合再进行3次验证试验,得可溶性固形物含量为1.2%,其可溶性固形物含量略增。考虑到实际生产中的能耗和生产成本,经综合调整,采用A3B1C3,即浸提温度75℃、浸提时间1h、料水比1∶30。2.2可见-紫外分光光度计扫描将按最佳工艺浸提得到的浸提液,经95%乙醇提取后进行可见-紫外分光光度计扫描(图1)。由图1可知,浸提物在330nm有吸收峰,是典型的绿原酸吸收峰,说明浸提液含有绿原酸。2.3关于cha绿茶澄清技术的研究2.3.1茶汤饮料用树凉茶的原料浸提液,如果不进行澄清处理,其饮料灌装封口后(4~7)d就开始出现絮丝状沉淀,并随时间的推移逐渐增多。凉茶饮料浑浊沉淀的原因较复杂,结合有关资料分析,主要有以下两方面的原因:第一,蛋白质、淀粉、果胶等高分子物慢慢结合形成颗粒,出现沉淀,使饮料浑浊不清;第二,中草药中丰富的营养成分,容易被霉菌侵入,分解有机成分而形成沉淀。2.3.2其他果胶的沉淀加酶澄清法是利用果胶酶制剂来水解凉茶浸提液中的果胶物质,使浸提液中的其他胶体失去果胶的保护作用而共同沉淀,达到澄清的目的。根据果胶酶的特性,确定凉茶的酶解条件为pH4.4~4.5,温度45~50℃,维持2h,添加相对于原料含量0.1%的果胶酶。2.3.3两种澄清方法的对比见表1除添加化学澄清剂外,还必须结合离心、过滤等物理方法,才能使凉茶浸提液除去沉淀。将酶解后的浸提液再经过2800r/min杯式离心机离心30min。最后依次选择微滤膜(Φ8μm、Φ3μm、Φ0.45μm)微滤和硅藻土过滤两种澄清方法进行比较,结果如表2、表3。由表2、表3可见,硅藻土过滤以及微滤膜(Φ8μm、Φ3μm)微滤后,浑浊度均未明显下降,未能有效去除浸提液中的大分子物质,澄清效果不太理想。Φ0.45μm微滤后的浸提液才达到了理想效果。2.4饮品主体的香味本凉茶饮料的主要成分为金银花,赋予了饮品主体的香气和滋味。其浸提液具有特殊苦味,需要调整饮料的甜酸比,以掩盖金银花的涩味,体现出该饮料独特的风味。2.4.1感官指标的确定2.4.2加价水所含金银花的量浸提液含量的选择要考虑到凉茶饮料的口感和金银花的添加量。由表5可知,30%浸提液含量的感官较好。本凉茶浸提液的主要成分为金银花,其性味甘、寒。根据配方可知:1500mL凉茶饮料中折合含有金银花4.5g。即人一天饮用1500mL本凉茶,所摄入的金银花量也低于国家药典所给出的日用量下限6g。故确定浸提液含量为30%。2.4.3添加柠檬酸三钠金银花提取物中的绿原酸,在酸性环境较碱性环境中更稳定。在本饮料中添加柠檬酸三钠,将pH调整为更接近凉茶浸提液本身的pH值5.0~5.2,这样既保证了其有效成分绿原酸的稳定性,又兼顾了凉茶饮料的适口性。2.4.4稳定剂对饮料稳定性的影响由表6可知,添加0.2%的果胶和0.1%的卡拉胶,对增加产品的厚实感效果不错。由于ι-卡拉胶在酸性溶液中容易发生酸催化水解,会使黏度下降,在高温长时间杀菌的情况下,水解程度会更强,卡拉胶稳定性就更差。所以不考虑采用卡拉胶作为本饮料的增稠剂。高酯果胶在pH2.5~4.5范围内相当稳定。当pH大于4.5时,高酯果胶仅在室温下稳定。当温度逐步升高时,高酯果胶分子快速解聚,其凝胶特性完全丧失。在高pH时,低酯果胶的稳定性比高酯果胶好,低酯果胶对pH值变化稳定性高。所以选择低甲氧基型的果胶。2.4.5白砂糖的用量在确定0.2%果胶,pH5.0~5.2,浸提液的含量30%的条件下,按表7浓度梯度添加白砂糖,然后进行感官评价。从表7可知,白砂糖的用量以(6~8)%为最佳。白砂糖用量太高,消费者不仅觉得太甜,而且口味会偏离凉茶方向;白砂糖用量不足,则达不到加糖的效果。2.4.6甜味剂的选择在目前常用的替代蔗糖的甜味剂中,甜菊甙和罗汉果甜甙在口感上有草腥味的缺点,阿斯巴甜长时间加热以及在高温下都易分解,不适合无糖凉茶饮料。尽管甜味剂都有与白砂糖相似的甜味特性,但是每一种甜味剂其甜味的口感和质感与白砂糖是有区别的,只有综合使用甜味剂,才能最大限度地弥补其口感上的不足,达到最好的效果。选择木糖醇、AK糖、三氯蔗糖作为本无糖凉茶饮料的甜味剂。以添加6~8%白砂糖为基准,选取相当于蔗糖添加量(1.5~2.5)%的木糖醇、(2.5~3.5)%的三氯蔗糖、(1.0~2.0)%的AK糖,按照L9(34)正交试验配置不同配方的饮料,进行感官比较和品尝。结果见表8。由表8可知:A因素对感官指标的影响最大,C因素次之,B因素对感官指标的影响最小。经综合评定最佳组合为A2B3C1,即木糖醇、三氯蔗糖、AK糖的甜度分别为2.0、3.5、1.0。木糖醇、三氯蔗糖、AK糖的相对甜度分别为1倍、600倍、200倍,得到三种甜味剂的最佳使用配比是2.0%木糖醇(相当于蔗糖2.0%)、0.0058%三氯蔗糖(相当于蔗糖3.5%)、0.005%AK糖(相当于蔗糖1.0%)。3无糖型茶汤饮料的生产3.1浸提温度是影响浸提效果的主要因素,在一定范围内提高浸提温度,对提高浸提效果有利。当温度为75℃时,浸提较理想,浸提液固形物含量为1.1%。3.2使用果胶酶酶解时,还必须结合离心、微孔过滤等物理方法,才能使凉茶的浸提液除去沉淀,清澈透明。3.3本凉茶饮料的中草药配比为金银花∶红枣∶胖大海∶枸杞∶菊花=40∶20∶3∶2∶2。原料加入30倍水,在75℃,60min下浸提两次,再经过相对原料含量0.1%的果胶酶酶解,其中pH值控制在4.4~4.5之间,温度保持在45~50℃,保持2h,加热到80℃灭酶,通过2800r/min离心30min,再经过微孔过滤装置(φ8μm、φ3μm、φ0.45μm)微滤。3.4本饮料中添加30%的浸提液、2.0%木糖醇,0.0058%三氯蔗糖,0.005%AK糖,0.2%果胶,0.08%柠檬酸钠,产品的pH值控制在5.0~5.2,灌装,密封后